【優(yōu)化方案】2020浙江高考物理總復(fù)習(xí) 第3章 實(shí)驗(yàn)四探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系知能優(yōu)化演練 大綱人教版

探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 1在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和小車(chē)來(lái)做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說(shuō)法中不正確的是()A平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將砝碼盤(pán)及盤(pán)內(nèi)砝碼通過(guò)定滑輪拴在小車(chē)上B連接砝碼盤(pán)和小車(chē)的細(xì)繩應(yīng)跟長(zhǎng)木板保持平行C平衡摩擦力后，長(zhǎng)木板的位置不能移動(dòng)D小車(chē)釋放前應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，且應(yīng)先接電源再釋放小車(chē)解析：選A.本題考查實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)，選項(xiàng)A中平衡摩擦力時(shí)，不能將砝碼盤(pán)及盤(pán)內(nèi)砝碼(或小桶)拴在小車(chē)上，A錯(cuò)；選項(xiàng)B、C、D符合正確的操作方法，B、C、D對(duì)2關(guān)于探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中符合實(shí)際的是()A通過(guò)同時(shí)改變小車(chē)的質(zhì)量m及受到的拉力F的研究，能歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系B通過(guò)保持小車(chē)質(zhì)量不變，只改變小車(chē)的拉力的研究，就可以歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系C通過(guò)保持小車(chē)受力不變，只改變小車(chē)質(zhì)量的研究，就可以得出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系D先不改變小車(chē)質(zhì)量，研究加速度與力的關(guān)系；再不改變力，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系答案：D3(2020年杭州模擬)用如圖349所示的裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的小車(chē)的加速度a和小車(chē)所受拉力F的圖象為圖中的直線(xiàn)，乙同學(xué)畫(huà)出的a­F圖象為下圖中的直線(xiàn).直線(xiàn)、在縱軸或橫軸上的截距較大，明顯超出了誤差范圍，下面給出了關(guān)于形成這種情況原因的四種解釋?zhuān)渲锌赡苷_的是()圖349A實(shí)驗(yàn)前甲同學(xué)沒(méi)有平衡摩擦力B甲同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的末端抬得過(guò)高了C實(shí)驗(yàn)前乙同學(xué)沒(méi)有平衡摩擦力D乙同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的末端抬得過(guò)高了答案：BC4.如圖3410所示是在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出的三條aF圖線(xiàn)，下列說(shuō)法中正確的是()圖3410A三條傾斜直線(xiàn)所對(duì)應(yīng)繩的拉力相同B三條傾斜直線(xiàn)所對(duì)應(yīng)的小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量不同C直線(xiàn)1對(duì)應(yīng)的小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量最大D直線(xiàn)3對(duì)應(yīng)的小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量最大解析：選BD.由Fma得aF，斜率越大，質(zhì)量越小，故B、D選項(xiàng)正確5在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，在研究加速度a與小車(chē)的質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，由于沒(méi)有注意始終滿(mǎn)足Mm的條件，結(jié)果得到的圖象應(yīng)是圖3411中的()圖3411解析：選D.在本實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)的加速度a，則繩中的張力F，在研究加速度跟小車(chē)質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，保持m不變，若橫軸為1/(Mm)，則a圖象應(yīng)是過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，當(dāng)滿(mǎn)足Mm時(shí)，a，a圖象還可以滿(mǎn)足圖象是過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)；當(dāng)小車(chē)的質(zhì)量變小，不滿(mǎn)足Mm時(shí)斜率將變小，圖象便發(fā)生彎曲故選D.6.(2020年臺(tái)州模擬)如圖3412所示，在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的演示實(shí)驗(yàn)中，若1、2兩個(gè)相同的小車(chē)所受拉力分別為F1、F2，車(chē)中所放砝碼的質(zhì)量分別為m1、m2，打開(kāi)夾子后經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間兩車(chē)的位移分別為x1、x2，則在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，有()圖3412A當(dāng)m1m2、F12F2時(shí)，x12x2B當(dāng)m1m2、F12F2時(shí)，x22x1C當(dāng)m12m2、F1F2時(shí)，x12x2D當(dāng)m12m2、F1F2時(shí)，x22x1解析：選A.題中m1和m2是車(chē)中砝碼的質(zhì)量，絕不能認(rèn)為是小車(chē)的質(zhì)量當(dāng)m1m2時(shí)，兩車(chē)總質(zhì)量仍相等，因F12F2，則a12a2.由xat2知，A正確，B錯(cuò)誤；若m12m2，兩車(chē)總質(zhì)量關(guān)系未知，故C、D不能確定7(2020年高考江蘇卷)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖3413甲所示圖3413(1)在平衡小車(chē)與桌面之間摩擦力的過(guò)程中，打出了一條紙帶如圖乙所示計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離該小車(chē)的加速度a_ m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)平衡摩擦力后，將5個(gè)相同的砝碼都放在小車(chē)上掛上砝碼盤(pán)，然后每次從小車(chē)上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤(pán)中，測(cè)量小車(chē)的加速度小車(chē)的加速度a與砝碼盤(pán)中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤(pán)中砝碼總重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m·s2)0.691.181.662.182.70請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出aF的關(guān)系圖象圖3414(3)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的aF圖線(xiàn)不通過(guò)原點(diǎn)請(qǐng)說(shuō)明主要原因解析：(1)a m/s20.16 m/s2或a m/s20.15 m/s2.(2)見(jiàn)答案(3)小車(chē)、砝碼盤(pán)和砝碼組成的系統(tǒng)所受合外力為砝碼盤(pán)和砝碼的總重力，而表中數(shù)據(jù)漏計(jì)了砝碼盤(pán)的重力，導(dǎo)致合力F的測(cè)量值小于真實(shí)值，aF的圖線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)答案：(1)0.16(0.15也算對(duì))(2)如圖所示(3)未計(jì)入砝碼盤(pán)的重力8(2020年高考山東卷)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3415所示的裝置來(lái)探究加速度與力的關(guān)系彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細(xì)繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接在桌面上畫(huà)出兩條平行線(xiàn)MN、PQ，并測(cè)出間距d.開(kāi)始時(shí)將木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0，以此表示滑動(dòng)摩擦力的大小再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運(yùn)動(dòng)到PQ處的時(shí)間t.圖3415(1)木板的加速度可以用d、t表示為a_；為了減小測(cè)量加速度的偶然誤差可以采用的方法是(一種即可)_(2)改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系下列圖象中能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是_圖3416(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是_A可以改變滑動(dòng)摩擦力的大小B可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)C可以比較精確地測(cè)出摩擦力的大小D可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度解析：(1)由于木板做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，且初速度為零，故有：dat2，則a.為減小測(cè)量加速度的偶然誤差，可以采用多次測(cè)量取平均值的方法(2)以礦泉水瓶為研究對(duì)象，設(shè)其質(zhì)量為m，則有mgF0ma，即ag可知aF圖象不過(guò)原點(diǎn)，a、b項(xiàng)錯(cuò)；由于m逐漸增大，故aF圖象的斜率應(yīng)逐漸減小，c項(xiàng)對(duì)，d項(xiàng)錯(cuò)(3)不論用什么方法改變拉力的大小，都不能改變滑動(dòng)摩擦力的大小，A項(xiàng)錯(cuò)；由于用加水的方法每次增加的拉力可大可小，故B、C項(xiàng)對(duì)；用兩種方法都可以獲得較大加速度，故D項(xiàng)錯(cuò)答案：(1)保持F1不變，重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次測(cè)量，求平均值(2)c(3)BC